人类与微生物

人类与微生物人类与微生物第1页TangChinHung5A(34)Referenceweb:.tw/personal/b87205113/細菌和病毒/

人类与微生物第2页Introduction1有一種東西，你看不見，卻充满在我們空氣中、棉被裡、身體內、食物上...。這種東西，有時候會幫助你逃過一劫，有時候卻要了你命。

這東西就是「微生物」。多年來我們用藥劑、化學物品來控制它們，到頭來卻發現是它們控制了我們，我們仰賴它們而存活。沒有了微生物，我們什麼都不是。

人类与微生物第3页introduction2微生物是地球上最古老生命形式，種類龐多，基因多樣化，是各種生物元祖。它們不但解釋了人類是怎样演化到現在這模樣，也掌握我們未來生存關鍵，甚至是減少環境污染、飢餓和疾病唯一治本之道。人类与微生物第4页微生物分類細菌細菌是微生物世界中數量和種類最多族群。細菌被稱為原核生物因為它們缺乏細胞核和胞器。有細菌，如霍亂弧菌、沙門氏桿菌、金黃葡萄球菌等，一但進入人體將會使我們生病，但有些寄生我們腸道細菌如雙叉乳桿菌或一些乳酸菌，卻能幫助我們維持身體健康。抗生素，一種由放線菌產生神奇物質，能够幫助我們對抗細菌，減少疾病死亡率，而人類現在壽命遠超過十九世紀所能想像，都是拜抗生素所賜。除了醫學上用途，微生物在環境中饰演著分解者角色，它們能循環生物圈中被固定養份，使養份能够在不一样生物中流動。同時，它也幫助我們分解環境中毒性物質，使被污染環境能再度被我們利用；但它們也會產生一些溫室效應氣體，環境造成破壞。在食品上細菌也被用來產生一些乳製品，如乳酪、優酪乳等。

人类与微生物第5页真菌真菌是真核生物，可能有一個細胞核或多個細胞核，談到真菌，我們會想到大约是市場買美味菇類或是麵包上黴菌。這些真菌和生物界原素循環亦饰演著主要角色，特別是纖維素或木質素分解，在醫學上，第一種抗生素－盤尼西林－是由真菌產生，但有一些真菌卻會產生毒素使人致死；也有真菌感染雖然不會致死，但卻會使人非常不舒适，如香港腳。除了與人健康有關外，真菌與我們日常食物生產有關，如醬油和味增。人类与微生物第6页原生蟲原生蟲是單細胞真核生物。當初虎克用最原始顯微鏡所觀察就是這些小蟲子，也才有近代微生物研究，在食物鏈中，原生蟲饰演是一級消費者，並支持著食物鏈上層生物，在環境中，它們能够靠鞭毛，纖毛或偽足來移動。在廢水處理廠中，原生蟲饰演了減少細菌數量主要角色。它們也幫助反芻動物分解胃內食物。但有些原生蟲如Giardialamblia

造成下痢，使人病痛不欲生。人类与微生物第7页藻類

藻類有著固定細胞壁，而且因為它們有葉綠素，所以它們也被認為是類似植物生物。在食物鏈中，它們是第一級生產者，沒有它們，我們將面臨嚴重食物短缺。另首先，它們也是造成水腥味或優養化原因。有一些藻類像甲藻更會產生劇毒，對身體造成嚴重後果。人类与微生物第8页病毒

病毒是当前發現最小微生物們只能活在活生物體中。雖然它們是如此微小，一但它進入宿主細胞，就會造成莫大傷害。不论動物或植物都難逃病毒攻擊，比如說普通感冒、泡疹和肝炎都是病毒所造成疾病。在過去二十年，最嚴重病－AIDS是由稱為"HIV"病毒所造成。儘管它們對生物有很大害處，由於它們能够將遺傳物質插入宿主，病毒現在廣為用來進行遺傳工程實驗，隨著科技不斷發展，微生物在生物學研究上漸漸成為一個主要學科。能够預見是它在二十一世紀對於增進人類福祉是非常主要。人类与微生物第9页醫學

由十九世紀中葉迄廿世紀初葉，是微生物學萌芽、蓬勃發展時期；因為在那段期間許多致病病原微生物被發現並證實了。病原微生物無所不在之後由於免疫學發展，許多原先頗為棘手傳染病如白喉、百日咳、破傷風、小兒麻痺、麻疹、德國麻疹、腮腺炎、天花，也因疫苗出現及普遍使用而逐漸不致成為致死疾病；甚至被根除了，天花就是一個代表性例子。人类与微生物第10页醫學

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人類與微生物關係十分微妙。從出生到死亡，大家都得時時刻刻面對病毒、細菌、黴菌、寄生蟲等。這些在我們皮膚、黏膜、呼吸道、消化道都會形成菌落（叢）。日常我們免疫力正常時，大家相安無事，彼此和平共存，但在一些特殊情況下，這些菌落就會露出猙獰面目，開始侵襲人體，於是就產生了感染。不过聰明人類絕不甘於受到這些病原微生物侵襲；所以，一九三○年代起，磺胺劑、盤尼西林等等抗生物質就不斷地被發掘，人類在早期確實嚐到勝利甜果。不过由於這些病原微生物突變速度實在太快，而新抗生物質研發又需投注大量人力、物力，有時甚至趕不上病原微生物突變速度，結果是醫療費用日漸龐大，甚至經常嚐到敗績。人类与微生物第11页細菌和病毒人类与微生物第12页細菌特徵

幾乎全部細菌都有一個半堅硬細胞壁，除了古細菌之外，細菌含有由太聚糖（peptidoglycan，一種由短多牲類將彼此橫向相連多醣類polysaccharide分子）所構成堅韌網狀細胞壁。另外，在細胞壁外層表面有許多蛋白質，醣蛋白，或是此二者皆有。在一些種類，它會緊附細胞壁，形成一黏性被囊（莢膜，glycocalyx）在其它種類，這些分子只是鬆鬆附在細胞壁上而形成一黏液層（slimelayer）。由於含有被囊或黏液層，細菌能附著於包含岩石，植物和牙齒等各種不一样表面。細胞壁表面有多根菌毛，亦有幫助附著功用，除此之外這些纖維狀附屬物在細菌進行接合作用（conjugation）時可幫助彼此相接。大个别可運動細菌有一條或更多細菌鞭毛（bacterialflagella）連於細菌壁和質膜上。細胞壁決定了一個細菌特有形狀，有球菌，桿菌，螺旋菌。球菌和桿菌這兩種（螺旋菌則不常見）可能會成雙成群地黏在一起，或是在細胞分裂後而子細胞未能完全分開時而形成鏈狀。

人类与微生物第13页細菌分類

傳統上，細菌特徵之認定是建立在其整個型態、生長方式、對周遭環境忍受力（包含pH值和溫度）以及細胞壁特征上。譬如說，革蘭氏陰性及陽性，指不一样型細菌保持一種深紫色染料不一样狀況（由HansChristianGram所設計發明）。革蘭氏陽性細胞即使當以有機溶劑沖洗時仍可保持其顏色；而陰性細胞卻很轻易失去其顏色。這種染色特征決定於其細胞壁構成和成份。

病毒人类与微生物第14页~細~菌照病毒

人类与微生物第15页病毒特徵

1

我們將病毒定義為含有兩種特征非細胞性感染原。第一個特征，病毒中央是由核酸所構成关键，周圍則包被著一層保護蛋白質外套。有時在外套外面包有一脂質套膜，但僅止於構造複雜者才有。其次，病毒只有在其遺傳物質進入一特定寄主細胞內，並破壞此細胞本身生物合成機制方便產生一些物質來組成新病毒時，才會進行複製。當在寄主體外時，病毒只不過是一條染色體罷了。

病毒中遺傳物質為DNA或RNA（但並非兩者皆有），而且依據不一样種類病毒，可能形成單股分子。圍繞在核酸外，則是稱作衣殼（capsid）外套。在桿形衣殼中，蛋白質次單位成螺旋狀捲繞著核酸中心。菸草鑲嵌病毒2220個相同蛋白質次單位便是以此方式排列。在其它衣殼中，蛋白質次單位形成一種幾何狀構造，方便纖維和其它組織可能附著於此。

人类与微生物第16页病毒特徵2

有些病毒，一殼被由細胞質雙層脂質所衍生褶囊所封。能引发AIDS人類免役缺乏症病毒（humanimmunedeficiencyvirus）即擁有此一褶囊。當要離開一被感染寄主細胞時，此雙層脂質部份便會包圍住一新病毒粒子。而當病得褶囊與欲感染細胞質膜融合或是藉著胞飲作用（pinocytosis）將病毒送入細胞質中時，一個新寄主細胞就被感染了。人类与微生物第17页病毒照病毒之最:

1.病毒是最小生物。

2.最小病毒是口蹄疫病毒，只有10纳米。人类与微生物第18页乳酸菌與人體之健康

諾貝爾講得主蘇俄科學家ElieMetchnikoff(1907)提出保加利亞人(Bulgarian)長壽與飲用酸乳有關，其認為酸乳中微生物(乳酸菌)能抑制腸道中腐敗菌生長，減少有毒物質生成，人體健康得以保持。而後Rettger等人在嗜酸性乳酸桿菌(Lactobacillusacidophilus)研究及其臨床應用，使得人們對於醱酵乳產生極大興趣，認為醱酵乳對於便秘，腸胃炎等胃腸性疾病有改进或者是有暫時性環解作用。人类与微生物第19页互動MC1. 青霉素過往能够很有效地殺滅細菌，但它殺菌能力愈來愈差，這是因為

A.

抗藥性菌株演化出來了。B.

現在製造青霉素方法有別於以前。C.

人體對青霉素敏感性下降了。

D.

濫服青霉素影響人體免疫系統。

2. 以下哪項食物保留方法無需加熱?

A.巴斯德消毒法

B.罐裝法C.鹽漬法

D.煙薰法

人类与微生物第20页3. 科學家發現第一個抗生素是由以下哪類生物分泌?

A.病毒B.細菌C.酵母菌D.黴菌

4. 防止食用生雞蛋理由是

(1)生雞蛋較難消化

。

(2)生雞蛋味道不佳。

(3)生雞蛋可能含有病原體。

A.只有(1)和

(2)B.只有(1)和

(3)C.只有(2)和

(3)D.(1),(2)和

(3)

人类与微生物第21页5. 以下哪些物質能够在生態系統中循環再用?

(1)碳水化合物(2)水(3)硝酸鹽

A.只有(1)和

(2)B.只有(1)和

(3)C.只有(2)和

(3)D.(1),(2)和

(3)

6. 以下哪項食物處理方法不能殺死存於食物中病原體?

A. 用冰箱保留肉類B. 用蒸氣烹調鮮魚

C.用醋浸漬水果D.把二氧化硫加入果汁

人类与微生物第22页7. 保留水果中維生素C最正确方法是

A.脫水法。B.罐裝法。

C.冷藏法。D.巴斯德消毒法

(只加熱至60oC)。

8. 以下哪些生物營養方式屬腐生營養?

(1) 引发食物腐敗細菌(2)長在橙皮上黴菌(3) 導致傷風病毒

A.只有(1)和

(2)B.只有(1)和

(3)C.只有(2)和

(3)D.(1),(2)和

(3)

人类与微生物第23页9. 水果可在4oC環境下保留一段時間，因為這溫度

(1)會抑制微生物生長。(2)使水果內蛋白質變性。(3)使水果內失去活性。

A.只有(1)和

(2)B.只有(1)和

(3)C.只有(2)和

(3)D.(1),(2)和

(3)

10.以下哪項不正確描述抗生素?

A.抗生素是由微生物製造。

B.抗生素可抑制微生物生長。

C.抗生素可與病原體抗原結合。

D.抗生素不會殺死人類細胞。

人类与微生物第24页11.以下哪些過程能够增加泥土氮化物含量?

(1)長年累月種植玉米

(2) 埋藏動物屍體在泥土中(3) 大雷雨A.只有(1)和

(2)B.只有(1)和

(3)C.只有(2)和

(3)D.(1),(2)和

(3)

12.下面數目塔顯示一食物鏈內3個不一样食性層次中生物相對數目。

以下哪個食物鏈可由上圖代表?

A.草

g

羊

g

絛蟲B.草g

草蜢g

螳螂C.藻類

g

蝦

g

蟹

D.樹

g

毛蟲g

鳥人类与微生物第25页13.以下哪些動物同是次級和三級消費者?

A.

小鳥和鷹

B.

螳螂和蛇

C.

草蜢和老鼠

D.

螳螂和鷹

14.小鳥和螳螂關係是

A.

競爭和互利共生。B.

競爭和捕食。C.

捕食和片利共生。

D.

片利共生和互利共生。人类与微生物第26页15.水牛從草地上走過，會驚起昆蟲，白鷺因而很轻易便捕獲昆蟲。白鷺和水牛關係是

A.

捕食。B.

寄生。C.

競爭。D.

片利共生。16.以下哪項需繼續提供，水草和蝸牛才能共同生存